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plc是programmable logiccontroller的缩写，意思就是可编程逻辑控制器。其实这是早期的plc，由于它仅仅是用来进行逻辑控制的，所以称为可编程逻辑控制器。但是随着微电子技术的发展，开始采用微处理器作为plc的中央处理单元，使plc不仅可以进行逻辑控制，而且可以进行模拟量的控制。所以在1980年美国电器制造协会（nema）又重新命名为可编程控制器（programmablecontroller），但是为了避免和个人计算机（pc，personal computer）混淆，继续沿用plc。

上面只是对它的字面意思的解释，那到底什么是可编程控制器呢?它的定义是可编程控制器是一种数字运算的电子系统，是专为工业环境下应用而设计的。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。

对于这个定义有几点说明。

（1）plc是一种数字运算的电子系统。这样就限制了它的范围，是在数字运算范围内的电子系统，和其他的电子系统就分开了。也许大家会想到个人计算机也是数字运算的电子系统，为什么不能用呢?这就是它定义的第二部分。

（2）专为工业环境应用而设计的。个人计算机一般是在室温下应用的，而plc是在工业环境下应用的，它的抗恶劣环境能力强，可以应用在高温下、沙漠中和海洋里等。

（3）控制各种机械或生产过程。plc并不能做什么的工作，主要是做些机械的、生产性的活动。

（4）它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令（这里主要是讲plc的运行，主要是运行这些指令）。

通过上面对这个定义的理解，头脑中一定会形成这样一个印象，plc并不是一个简单的器件，而是一个软件加硬件的结合，它的程序（软件）是核心部分，硬件主要是在外部用来控制机械或者生产过程。可以想像为plc就是放在某个地方能够用来做控制的东西就可以了。

plc与单片机有什么区别呢?

（1）plc更注重于工业应用，对于防干扰、设备接口、联网、模块化都有完善的技术支撑，使用更简单，但成本高。

（2）单片机技术含量高，使用灵活但是工作量很大，对于抗干扰、模块化要求低，成本低廉，应用广泛。特别适合开发消费电子、商业应用的电子、玩具、家电等。

（3）plc是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性。

（4）单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可以，plc是单片机应用系统的一个特例。

（5）不同厂家的plc有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。这正是plc获得广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。

后，从工程的角度，谈谈plc与单片机系统的选用。

（1）对单项工程或重复数极少的项目，采用plc方案是明智、快捷的途径，成功率高，可靠性好，但成本较高。

（2）对于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行。好的方法是将单片机系统嵌入plc，这样可大大简化单片机系统的研制时间，使性能得到保障，效益也就有保证。

那么，plc到底是哪里来的呢?下面就看本章的第二个问题。

1.2 plc的产生和发展

早期的控制系统都是继电器控制系统，但是到了20世纪60年代和70年代，继电器控制的缺点就暴露出来了。当然它是有很多优点的，简单易懂、操作方便、价格便宜（例如，一些常开常闭触点、线圈，就这些简单的符号就能表达一个系统，让别人一看简单易懂。在操作方面都是些按钮，操作简便，继电器价格也便宜）。到现在为止并不是说继电器已经完全抛弃了或者不用了，但是主要是用在一些小的系统上。

如果是在一些比较大的系统，对于继电器控制来说，就存在明显的缺点，如接线比较复杂（见图1-1）、生产工艺变化的适应性较差等，特别是它是靠硬连线逻辑构成的系统（硬连线就是一般的导线）。对于这些情况大家会想到如果能用程序来修改不就更好了吗?这就是后来的plc。

在20世纪60年代到70年代，计算机系统也得到了发展，它优点就是功能完备、灵活性、通用性好。特别是计算机的计算能力特别强。在这个时候，有人就会想到把继电器系统和计算机系统二合一，计算机系统编程容易、计算速度快，就内置在继电器系统上，而继电器系统操作方便就负责外围的设备。提出这种设想的是1968年美国的通用汽车公司，当时主要是为它生产汽车而考虑的，但是他们对计算机不是很了解。到了1969年，美国数字设备公司研制出了世界上台plc，型号称为pdp-14

s7-1200这款产品强力打造全球plc中低端市场。这种可编程序控制器可以广泛地取代继电器控制系统，用于单机控制和规模比较小的自动化生产线控制。

二是朝着大型、高速、多功能和多层分布式全自动网络化方向发展。这类可编程序控制器一般为多处理器系统，有较大的存储能力和功能很强的输入/输出接口。系统不仅具有逻辑运算、计时、计数等功能，还具备数值运算、模拟调节、实时监控、记录显示、计算机接口、数据传送等功能，还能进行中断控制、智能控制、过程控制、远程控制等。通过网络可以与上位机通信，配备数据采集系统、数据分析系统、彩色图像系统的操纵台，可以实现自动化工厂的全面要求。它会向高速度、大容量方向发展。目前很多已经使用64bitrisc芯片，多cpu并行、分时、分任务处理，这样速度可以达到ns级。

大中型cpu的扫描速度在0.2ms/k步。

目前plc大容量是几百千字节（kb），大是几兆字节（mb）。

plc的主要应用1.开关量的控制

开关量的逻辑控制是plc控制基本的控制。目前，plc控制的首先目标就是开关量的控制。它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可以用于单台设备的控制，也可以用于多机控控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2.模拟量的闭环控制

plc厂家都生产配套的a/d、d/a转换模块，可以处理模拟量（温度、压力、流量、液位和速度等），从而实现对模拟量的控制。3.数据采集和监控

plc具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。4.通信联网和集散控制

随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展很快，各plc厂商都十分重视plc的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新生产的plc具有rs-232、rs-422、rs-485或现场总线等通信接口，可进行远程i/o控制，实现多台plc联网和通信。

在系统构成时，可由一台计算机与多台plc构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。

浔之漫智控技术（上海）有限公司

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1.5 plc的生产厂家

德国西门子公司ss系列的产品，有ss-95u、100u、115u、135u及155u。135u、155u为大型机，控制点数可达6000多点，模拟量可达300多路。还推出了s7系列机，有s7-200（小型）、s7-300（中型）及s7-400机（大型）。

日本omron公司的cpm1a型机，p型机，h型机，cqm1、cvm、cv型机，ha型、f型机等，大、中、小、微均有，特别在中、小、微方面更具特长，在中国及世界市场，都占有相当的份额。

plc（即programmable logiccontroller的简称），又称可编程逻辑控制器，是以微处理器、嵌入式芯片为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展而来的一种新型工业控制装置，是工业控制的主要手段和重要的基础设备之一。

国际电工委员会（iec）于1982年11月和1985年1月颁布了plc标准的稿和第二稿，对plc作了如下的定义：“plc是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。plc及其有关设备，都应以易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计。”

在西门子工厂自动化系统中，核心的就是plc，它通过在现场层、控制层和管理层分别部署plc的硬件产品和对应软件，实现了管理、控制一体化。西门子目前主流的plc产品为s7系列plc，包括s7-200smart、s7-1200plc、s7-300 plc、s7-400 plc、s7-1500plc等，具有外观轻巧、速度敏捷、标准化程度高等特点，同时借助的网络通信能力和标准，可以构成复杂多变的控制系统。

了s7-1200/1500系列plc，共用博途软件平台。与s7-1200 plc相比，s7-1500plc的应用更具复杂性且系统性能更高，从这个角度上看，s7-1500 plc是控制器，s7-1200 plc则是基本控制器